Das Projekt "Verhalten des Spurengases Ozon in der freien Atmosphaere" wird/wurde ausgeführt durch: Deutscher Wetterdienst, Geschäftsbereich Forschung und Entwicklung, Abteilung FE 3 Meteorologisches Observatorium Hohenpeißenberg.Regelmaessige, taegliche Messung des Gesamtozongehaltes der Atmosphaere, Messung des Vertikalprofils des Ozons mittels Ballonsondierungen mit Radiosonden. Erforschung des Verhaltens des atmosphaerischen Ozons und der Zusammenhaenge zwischen atmosphaerischem Ozon und meterologischen Groessen. Untersuchungen zur Frage einer Aenderung der Ozonschicht der freien Atmosphaere durch anthropogene Einfluesse, besonders durch Fluorkohlenwasserstoffe (hierfuer muss die Sondierungsfolge auf 3-2 mal pro Woche erhoeht werden).
Das Projekt "Kontinuierliche Ueberwachung der Schadstoffimmission der unteren Erdatmosphaere (bis 200 m Hoehe) mittels Fessel-Heissluftballon" wird/wurde ausgeführt durch: Fachhochschule Gießen-Friedberg, Fachbereich Energie- und Wärmetechnik, Bereich Gießen.Fuer Umweltschaeden haftet nach bestehendem Recht der Verursacher. Dieser ist insbesondere bei Luftverunreinigungen z.B. durch Verbrennung von Abfaellen bei Nacht in vielen Faellen nicht zu ermitteln, da wegen der geringen Sinkgeschwindigkeit staubfoermiger oder tropfenfoermiger Schadstoffe laengst alle Verbrennungsspuren o.ae. beseitigt sind, wenn am Erdboden die Immission erfolgt. Bei Ueberwachung der unteren 200 m der Atmosphaere koennen Emissionen aber sehr viel frueher bereits ermittelt werden. Bei radioaktiven Emissionen, z.B. bei Reaktorunfaellen, kann durch Messung in der unteren Atmosphaere die Konzentration schon so fruehzeitig erfasst werden, dass ggf. Raeumung der gefaehrdeten Gebiete noch moeglich ist.
Das Projekt "Fernerkundung atmosphaerischer Parameter und deren Nutzung fuer die Untersuchung klimarelevanter Prozesse sowie von Spurenstofftransporten und -umsetzungen" wird/wurde ausgeführt durch: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH, Institut für Meteorologie und Klimaforschung.Untersuchung klimarelevanter Prozesse im mesoskaligen Bereich durch die Erfassung meteorologischer Groessen und Spurenstoffe mit Hilfe von bodengebundenen, flugzeug-, ballon- oder satellitengetragenen Instrumenten. Dazu gehoeren die Entwicklung und Erprobung neuer Verfahren und Messgeraete zur Fernerkundung atmosphaerischer Parameter. Mit Ballonmessungen werden die photochemischen Umsetzungen und der Tagesgang von Spurenstoffen in der Atmosphaere verfolgt. Beitraege zu umweltrelevanten Problemen (z.B. Ozonloch) ergeben sich aus den bodengebundenen Spurengasmengen. Teilziele sind: Einsatz von Michelson-Interferometern, Erprobung bodengebundener Fernmessverfahren fuer Messungen in der Troposphaere (SODAR, RADAR, RASS), Verfahren zur Gewinnung von Landoberflaechenparametern, meteorologischen Vertikalprofilen und Spurengasverteilungen aus Satellitendaten, Untersuchung von Transportvorgaengen und zeitlichem Verlauf von Konzentrationsaenderungen und photo-chemischen Umsetzungen.
Das Projekt "Föhnmessungen entlang der Brennersenke" wird/wurde gefördert durch: Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Innsbruck, Institut für Atmosphären- und Kryosphärenwissenschaften.Dieses Projekt ist Teil des internationalen Mesoscale Alpine Programme (MAP). Der Brennpunkt des Interesses ist auf die Föhnströmung im Wipptal nördlich der Brennersenke gerichtet. Mit Hilfe eines dichten Meßnetzes und der Entwicklung und des Einsatzes neuer Meßmethoden soll ein hochwertiger Datensatz im Rahmen der MAP-Feldmeßkampagne und ihrer Vorbereitung erstellt werden. Weiters werden mit eigens angepaßten effizienten Analysemethoden die selbst gemessenen und von anderen beteiligten Gruppen erstellten Daten gesammelt, aufgearbeitet und ausgewertet. Zur Bestimmung der Luftmasse auf der Südseite des Alpenhauptkamms werden während den extra ausgerufenen Intensivphasen (IOPs) Radiosondenaufstiege durchgeführt. Die Strömungsverhältnisse im Wipptal werden erfaßt durch Bodenstationen entlang von Hangprofilen, die auch Information über die vertikale Struktur der Atmosphäre im Wipptal bieten. Die vertikale Windverteilung wird zur Bestimmung des Volumenflusses direkt am Brennerpaß sowie stromabwärts bestimmt. Ergänzt wird das Programm durch mobile Messungen aus dem Auto, Pilotierungen im Wipptal und ein auf einer Seilbahngondel montiertes meteorologisches Meßsystem. Die Feldphase ist abgestimmt und eingebunden in Aktivitäten anderer Gruppen, einschließlich generell 3- bis 6-stündiger Radiosondenaufstiege im Alpenraum, Messungen aus Forschungsflugzeugen, Daten von Routineflügen und der speziellen Untersuchung der Föhnströmung beim Eindringen in das Inntal und der Wechselwirkung mit den Seitentälern des Wipptales. Ziel ist die Verbesserung der Wettervorhersage in Gebirgen bei Föhnsituationen.
Das Projekt "Homogene atmosphärische Beobachtungen und Haushalte der letzten 75 Jahre" wird/wurde gefördert durch: Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Wien, Institut für Meteorologie und Geophysik.Das beantragte Projekt soll erstens zu verbesserter Qualität globaler Reanalysen durch Lieferung von Korrekturen von Wetterballonbeobachtungen zurück bis 1930 beitragen. Zweitens soll es bei der Berechnung von globalen Energie- und Wasserhaushaltsgrößen Nutzen aus der höheren Qualität der Reanalysen ziehen. Beide Vorhaben sind zentrale Ziele der Phase II des vom World Climate Research Programme (WCRP) initiierten Global Energy and Water cycle Experiments (GEWEX). Die Ergebnisse sollen auch zu den Zielen des Global Monitoring for Environment and Security (GMES) Programms beitragen, einer größeren Initiative zur Bildung europäischer Kompetenz im Bereich der Erdbeobachtung. Die homogenisierten Radiosondentemperaturdatensätze, die in zwei vorangegangenen FWF-Projekten entwickelt wurden, werden von allen größeren laufenden Reanalysen zur Korrektur systematischer Radiosondentemperaturbeobachtungsfehler verwendet, insbesondere von ERA-Interim, der Modern Era Retrospective Re-Analysis (MERRA) der NASA und der neuen japanischen Reanalyse (JRA-55). Die Temperaturdatensätze müssen allerdings weiter in die Vergangenheit bis vor 1958 und auf Wind und Feuchte ausgedehnt werden, damit sie ihre führende Position behalten können. Innerhalb eines noch laufenden FWF-Projektes wurden die technischen Grundlagen für die Homogenisierung dieser Daten gelegt, aber es konnte nur die Machbarkeit der Ausdehnung nachgewiesen werden. Für die in naher Zukunft geplanten Reanalysevorhaben, insbesondere im Rahmen des EU-7FP Projekts ERA-CLIM, wird eine ausgereifte Implementierung benötigt, die für die meisten der frühen Radiosondendatensätze funktioniert. Diese Implementierung ist eine Hauptaufgabe im beantragten Projekt. Die verbesserten Beobachtungen sollten zu verbesserten Reanalysen beitragen, die wiederum zuverlässigere atmosphärische Energie- und Wasserhaushalte liefern sollten. Es ist wichtig, dass man mehrjährige Schwankungen nicht nur der wichtigsten Klimavariablen wie Temperatur untersucht, sondern auch die von Energie- und Feuchteflüssen. Kürzlich wurden im Rahmen eines laufenden FWF-Projekts charakteristische Energieflussmuster während starker Auslenkungen des Southern Oscillation Index in der Satelliten-Era (1979-) festgestellt. Homogenere Eingangsdaten und verbesserte Datenassimilationsmethoden sollten zuverlässigere diagnostische Aussagen zurück bis zu den frühen 1940er Jahren ermöglichen, als ein starkes El Nino Ereignis sehr wahrscheinlich mit den extremen nordosteuropäischen Wintern während des zweiten Weltkrieges in Zusammenhang stand. Die Unsicherheiten in den diagnostizierten Flüssen und in deren Variabilität müssen sorgfältig abgeschätzt und reduziert werden, um für die Validierung von Klimamodellen geeignet zu sein.
Das Projekt "Globale Radiosondendaten für die Klimaforschung" wird/wurde gefördert durch: Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Wien, Institut für Meteorologie und Geophysik.Lange homogene beobachtete Zeitserien von Klimavariablen werden nicht nur an der Erdoberfläche sondern auch in der freien Atmosphäre benötigt, denn Klimaanomalien und Klimaänderungen haben eine dreidimensionale räumliche Struktur. In-situ Beobachtungen der freien Atmosphäre, vor allem Radiosonden- und Ballondaten, sind in der Nordhemisphäre etwa seit den 1930er Jahren verfügbar, und globale Bedeckung ist seit dem internationalen geophysikalischen Jahr (IGY) 1958 gegeben. Um das volle Potential der Daten auszuschöpfen müssen (i) künstliche systematische Fehler und Sprünge aus den Stationszeitreihen entfernt werden und die Daten müssen (ii) mit einem geeigneten dynamischen Datenassimilations-system im Rahmen sogenannter Reanalysen assimiliert werden. Die Entfernung künstlicher Sprünge aus den Beobachtungsreihen nennt man Homogenisierung. Das Fehlern homogener Klimareihen der freien Atmosphäre zurück bis in die 1970er oder sogar 1930er Jahre wurde vom Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) als großer Unsicherheitsfaktor identifiziert, der unsere Fähigkeit zur Diagnose von Klimaänderungen wesentlich einschränkt. Im Projekt P18120-N10 (Ende im Mai 2009) hat der Antragsteller weltweit führende Homogeni-sierungsmethoden für Radiosondentemperaturen und -winde entwickelt. Die berechneten Korrekturen werden in laufenden Reanalyseprojekten über die Satellitenperiode (1979-) am europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage (EZMW) und an der National Aeronautics and Space Administration (NASA) benutzt. Ein neues Projekt mit folgenden Zielen wird nun beantragt: (i) Entwicklung eines vereinheitlichten Homogenisierungssystems, das Temperatur, Feuchte und Winddaten gemeinsam homogenisiert. Es soll homogene Datensätze dieser Parameter zurück bis 1958 liefern. (ii) die Schätzung systematischer Fehler in Radiosondenmessungen während des Datenassimilationsprozesses ('online bias estimation'). (iii) Untersuchung und wenn möglich Homogenisierung des Radiosondendatensatzes von 1938-1958. Ziel (i) geht auf die Tatsache ein, dass seit 1958 zwar ein globaler Radiosondenfeuchte- und Winddatensatz zur Verfügung steht, aber keine Korrekturen, die umfassend genug sind, um für eine Klimadatenassimulation hilfreich zu sein. Homogenisierte Temperaturreihen der Universität Wien und von anderen Quellen existieren, aber enthalten immer noch bedeutende Inkonsistenzen, die entfernt werden müssen, wie neuere Forschungsergebnisse gezeigt haben. Die gemeinsame Betrachtung aller Parameter ist ein neuer Ansatz, der zu verbesserter Brucherkennung führen sollte, weil Brüche in verschiedenen Parametern oft synchron auftreten aber nicht in allen Zeitserien erkennbar sind. Die Homogenisierung der Zeitreihenin späteren Perioden sollte auch durch überarbeitete Brucherkennungsverfahren und neu rekalibrierte Satellitenradianzen deutlich verbessert werden können. usw.
Das Projekt "Qualitätsbewertung bodengestützter Lidarmessungen in der Grenzschicht: Bewertung und Überprüfung von Scanstrategien, Qualitätsprüfungen und Quantifizierung deren Unsicherheit" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Es wird/wurde ausgeführt durch: Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Sondervermögen Großforschung, Institut für Meteorologie und Klimaforschung - Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU).
Das Projekt "AEROMET_UAV: Aufwertung und Erweiterung meteorologischer Datenerfassung durch Meteorologisches UAV, Teilvorhaben: Deutscher Wetterdienst (DWD)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutscher Wetterdienst (DWD) - Niederlassung Tauche OT Lindenberg.
Das Projekt "AEROMET_UAV: Aufwertung und Erweiterung meteorologischer Datenerfassung durch Meteorologisches UAV, Teilvorhaben: Exabotix GmbH" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Es wird/wurde ausgeführt durch: Exabotix GmbH.
Das Projekt "AROSA: Assimilation of radio occultation from commercial satellites over Austria" wird/wurde gefördert durch: Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG). Es wird/wurde ausgeführt durch: Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik.Austria depends significantly on high quality, highly resolved weather forecasts, especially due to its complex orography, manifold landscapes and special meteorologically induced natural hazards in the alpine area and its important economic branches agriculture and tourism, which are strongly impacted by weather. The success of these forecasts is determined by a precise definition of the current state of the 3D atmosphere with highly resolved measurements due to the nonlinear nature of atmospheric processes. Radio occultation methods investigate the bending of a radio signal on its way through the atmosphere by measuring the Doppler shift between a global navigation satellite system (GNSS) and a low earth orbit satellite (LEO) and their precise positions. The bending and refraction of the signal depend on atmospheric properties like ionisation of the upper atmosphere and moisture and temperature in lower levels. So, these properties can be indirectly estimated by the bending with a high vertical resolution on the meter scale in the upper levels, where conventional observations (aircraft and radio soundings) are relatively scarce. The observation number of public financed probes dropped down recently by aging and breakdown of the LEO satellites, while on contrary a huge number of recently commercially launched and maintained satellites of the Spire Inc increased the amount of radio occultation data drastically. In addition to atmospheric monitoring, the occultation method can be used for the initialisation of numerical weather prediction models, as it was already shown for some global models (Arpège, GME, ECMWF-IFS), but also limited area models (WRF). Especially, in the latter case with higher model resolutions the definition of the observation operator simulating the measured parameter is rather crucial to succeed. Within the scope of this project, the new occultation measurements of Spire Inc will be assimilated for the first time into the numerical weather prediction system of ZAMG named AROME over Austria. To achieve this aim, data pre-processing is necessary (derivation of the bending angle, quality check by passive assimilation and first guess departure checks). For the time being, a 2D observation operator for bending angle is available in the AROME code, which was developed for coarser resolutions. Within the project, it will be investigated, how it can be improved and adapted to higher resolutions and which steps would be necessary to reach this goal. The possible impact of the new observations on the model performance will be estimated by case studies and a longer test period using intercomparison to a reference run without radio occultation assimilation. Finally the potential of an operational application of the data within the AROME system will be envisaged. (abridged text)
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